Design of Fault Tolerant MPC based on Turbofan Engine Model
Abstract
본 논문에서는 터보팬 엔진의 내결함성 제어를 위해 고장에 대한 민감도(Sensitivity)를 고려한 모델 예측 제어기(Model Predictive Control, MPC)를 설계한다. MPC에서 고장에 의한 상태 변수의 변화를 효과적으로 반영하기 위해 UIO(Unknown Input Observer)를 활용하여 고장에 의한 외란을 추정한다. MPC와 UIO 모두 모델 기반 기법이므로, 본 연구에서는 이륙(Take-off) 운용 조건에서 각 고장 시나리오별 선형 모델을 도출한다. 터보팬 엔진의 고장은 Fan Mass Flow Fault, HPC(High Pressure Compressor) Mass Flow Fault, HPT(High Pressure Turbine) Mass Flow Fault, LPT(Low Pressure Turbine) Mass Flow Fault를 고려한다. 설계한 제어기의 성능을 확인하기 위해 고장에 대한 민감도를 고려하지 않은 MPC와 Min-Max Limit 제어기를 적용한 시뮬레이션을 통해 결과를 비교한다.
Fields of Study & Subjects
Advanced Control Systems Optimization
Fault Detection and Control Systems
Aerospace Engineering and Applications
Publication details
- Journal / source
- Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
- Volume
- 54
- Issue
- 2
- Pages
- 161–168
- Publication date
- 11 February 2026
- Language
- EN